SIMULASI PENATAAN SUBSISTEM UNTUK MENGURANGI GENANGAN PADA SISTEM DRAINASE KAWASAN PERUMAHAN PEPELEGI INDAH WARU SIADOARJO

  TESIS RC - 092399

SIMULASI PENATAAN SUBSISTEM UNTUK MENGURANGI

GENANGAN PADA SISTEM DRAINASE KAWASAN PERUMAHAN PEPELEGI INDAH WARU SIADOARJO STEVEN VALERIAN BROUWER 3115205005 DOSEN PEMBIMBING : Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc. Dr.Techn. UmboroLasminto, ST., MSc. PROGRAM PASCASARJANA BIDANG KEAHLIAN MANAJEMEN DAN REKAYASA SUMBER DAYA AIR JURUSAN TEKNIK SIPIL

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017

  TESIS RC - 092399

SIMULASI PENATAAN SUBSISTEM UNTUK MENGURANGI

GENANGAN PADA SISTEM DRAINASE KAWASAN PERUMAHAN PEPELEGI INDAH WARU SIADOARJO STEVEN VALERIAN BROUWER 3115205005 DOSEN PEMBIMBING : Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc. Dr.Techn. UmboroLasminto, ST., MSc. PROGRAM PASCASARJANA BIDANG KEAHLIAN MANAJEMEN DAN REKAYASA SUMBER DAYA AIR JURUSAN TEKNIK SIPIL

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017

  TESIS RC - 092399

SIMULATION THE ARRANGEMENT OF SUBSYSTEM TO

REDUCE PUDDLE IN THE DRAINAGE SYSTEM OF

PEPELEGI HOUSING AREA IN PEPELEGI INDAH WARU

SIDOARJO STEVEN VALERIAN BROUWER 3115205005 Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc. Dr.Techn. UmboroLasminto, ST., MSc. PROGRAM PASCASARJANA BIDANG KEAHLIAN MANAJEMEN DAN REKAYASA SUMBER DAYA AIR JURUSAN TEKNIK SIPIL

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2017

  

SIMULASI PENATAAN SUBSISTEM UNTUK MENGURANGI

GENANGAN PADA SISTEM DRAINASE KAWASAN PERUMAHAN

PEPELEGI INDAH WARU SIDOARJO

Nama Mahasiswa : Steven Valerian Brouwer

NRP : 3115 205 005 Dosen Pembimbing 1: Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc Dosen Pembimbing 2: Dr. Techn. Umboro Lasminto, S.T, M.T

  

ABSTRAK

Kawasan Perumahan Pepelegi Indah merupakan kawasan perumahan dengan luas

  ± 14,2 ha terletak di Kelurahan Pepelegi Kecamatan Waru Kabupaten Sidoarjo. Perumahan ini dibangun dengan arah buangan yang dibagi menjadi 2 sub das, yaitu sub I dan sub II. Terdapat

  88 saluran tersier, 3 saluran sekunder dan 1 saluran primer yaitu Kali Semampir. Hal yang selalu terjadi ketika musim hujan adalah peruamahan tersebut sering tergenang. Dalam

  

penelitian ini dilakukan sebuah studi terhadap elevasi muka air dengan menerapkan konsep

pengaturan arah aliran saluran tersier pada masing-masing sub das. Tujuan dari studi simulasi

ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh dari pengaturan arah aliran saluran

tersier terhadap penurunan muka air genangan.

  Simulasi yang digunakan adalah dengan membuat 5 skenario berdasarkan letak

genangan dan kemampuannya dalam menurunkan muka air. Pada skenario I dilakukan dengan

memindahkan arah aliran tersier pada sub II dari sebelumnya menuju Kali Semampir menjadi

menuju saluran sekunder 3. Skenario II dilakukan dengan mengkombinasi debit saluran

sekunder 1 dan sekunder 2 melalui saluran tersier pada Sub I. Skenario III dilakukan dengan

menambah sebuah saluran sekunder (sekunder IV) pada Sub 2 untuk menerima aliran saluran

tersier sub 2 bagian kiri. Skenario IV dilakukan dengan menambah saluran sekunder (sekunder

V) pada Sub 1 untuk menerima sebagian debit dari saluran tersier bagian kiri guna

memperkecil debit pada sekunder 3. Skenario V dilakukan dengan instalasi pompa pada

saluran sekunder yang berfungsi sebagai tampungan yang dipompa ke Kali Semampir.

  Hasil analisa menunjukkan bahwa masing-masing skenario mampu menurunkan muka

air pada saluran tersier sampai dengan 0.18 m. Simulasi yang paling baik adalah skenario IV

walaupaun skenario V menurunkan muka air lebih rendah tetapi skenario V memberikan

dampak genangan baru pada Kali Semampir dibagian hilir.

  Kata Kunci : Simulaasi Sub-sistem Drainase, Genangan, Drainase Pepelegi.

  

v

  

vi

  “Halaman ini sengaja dikosongkan”

SUBSYSTEM ARRANGEMENT STIMULATION TO DECREASE

  

INUNDATION IN THE DRAINAGE SYSTEM OF PEPELEGI INDAH

HOUSING, WARU-SIDOARJO

By : Steven Valerian Brouwer

NRP : 3115 205 005 Advisor 1 : Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc Advisor 2 : Dr. Techn. Umboro Lasminto, S.T, M.T

  

ABSTRACT

  ±

  Pepelegi Indah Housing is a housing area with the total broad of 14,2 ha. This

housing is located in the district of Pepelegi, sub-district of Waru, Sidoarjo. This housing is

built with the drainage system that is divided into two sub-basins: sub I and sub II. There are

88 tertiary channels, three secondary channels and one primary channel, which is Semampir

River. The main problem that always happens during rainy season in this area is the

inundation. This research is conducted in order to find out the elevation of water level by

implementing the concept of tertiary drainage system to each sub-basin. This research

stimulation aims to find out how impactful is the using of tertiary drainage system to decrease

the inundation water level.

  The simulation is made by making five scenarios based on the location of the

inundation and its ability to decrease the water level. In Scenario I, it is done by moving the

rd

tertiary drainage system of sub II to the 3 secondary channel. Scenario II is done by

combining the channel flow of Secondary I and II through tertiary channel in Sub I. Scenario

  

III is done by adding a secondary channel (the fourth secondary) in sub 2 to be filled with the

water from sub 2 tertiary in the left side. Scenario IV is done by adding a secondary channel

(the fifth secondary) to Sub I to be filled with the water flow from the left side of tertiary

channel, in order to decrease the water flow in the third secondary channel. Scenario V is done

by installing pump in the secondary channel which function is as the bin which flow is

pumped to Semampir River.

  The result shows that each scenario is successful in decreasing the water level of

tertiary channel up to 0,18 m. Although Scenario V is able to decrease the water level better

than Scenario IV, it causes a new inundation in the downstream of Semampir River. Thus, the

result of this research shows that Scenario IV is the best scenario among all Scenarios.

  Keyword: Sub-basin drainage stimulation, Inundation, Pepelegi Drainage

vii

  

viii

  “Halaman ini sengaja dikosongkan”

KATA PENGANTAR

  Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmad dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyusun Tesis ini dengan judul “ simulasi penataan subsistem untuk mengurangi genangan pada sistem drainase kawasan perumahan pepelegi indah waru sidoarjo”. Adapun pembuatan Tesis ini disusun untuk memenuhi persyaratan akademis dalam rangka penyelesaian studi di Program Studi Pascasarjana S2 Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaa Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Selama proses penyusunan Tesis ini, penulis mendapatkan banyak bimbingan, bantuan, dukungan dan do;a dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan rasa hrmat yang besar, penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tulus dan sebesar- besarnya kepada :

  1. Tuhan Yang Maha Esa atas semua rahmad dan hidayahNya.

  2. Kedua orang tua, Bapak Ir. Rudy williem Brouwer dan Ibu Felicia Maria Oppy Thenu

  selaku orang tua yang telah selalu mendoakan, menemani dan dukungan yang tidak pernah putus sehingga Tesis ini selesai.

  3. Bapak Dr. Ir. Wasis Wardoyo, M.Sc, selaku dosen pembimbing 1 yang telah membimbing dan memberi saran sehingga Tesis ini menjadi lebih baik.

  4. Bapak Dr. Techn. Umboro Lasminto, M.Sc, selaku dosen pembimbing 2 yang telah membimbing dan memberikan saran dan waktunya dalam menyelesaikan Tesis ini.

  5. Ibu Endah Wahyuni ST.,M.Sc.,Ph.D selaku Ketua Program Studi Pascasarjana Teknik Sipil ITS.

  6. Bapak Lasmin selaku surveyor lapangan 7. Keluarga, terima kasih atas dukungan dan selalu mendoakan.

  8. Seluruh teman-teman MRSA ITS 2015, terima kasih atas kebersamaannya selama kuliah dua tahun ini.

  9. Rangga Adi Sabrang, Gilang Idfi dan Zulkarnain Hasan selaku teman diskusi dalam menyelesaikan Tesis ini.

  10. Karyawan dan staff Jurusan Teknik Sipil dan Pascasarjana Teknik Sipil yang telah membantu menyelesaikan persyaratan akademis.

  11. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas kerjasamanya dan bantuan doanya.

  Penulis menyaradai bahwa dalam proses penyusunan Tesis ini banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak sangat diharapkan untuk penyempurnaan Tesis ini.

  Surabaya, Juli 2017 Penulis

  xi DAFTAR ISI

  1.7. Manfaat Penelitian _______________________________________________

  2.2.1. Metode Distribusi Normal____________________________________

  7

  2.2. Curah Hujan Rencana _____________________________________________

  7

  2.1.2 Cara Thiessen Poligon_______________________________________

  6

  2.1.1 Cara Aritmathik Mean_______________________________________

  6

  2.1. Curah Hujan Rata-rata_____________________________________________

  5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  4

  HAL JUDUL ________________________________________________________ i

LEMBAR PENGESAHAN ____________________________________________ iii

ABSTRAK__________________________________________________________ v

ABSTRACT ________________________________________________________ vii

KATA PENGANTAR ________________________________________________ ix

DAFTAR ISI ________________________________________________________ xi

DAFTAR TABEL ____________________________________________________ xv

DAFTAR GAMBAR _________________________________________________ xvii

BAB I PENDAHULUAN

  1.6. Lokasi Penelitian ________________________________________________

  3

  1.5. Manfaat dari Hasil Penelitian _______________________________________

  3

  1.4. Batasan Masalah _________________________________________________

  3

  1.3. Tujuan Penelitian ________________________________________________

  3

  1.2. Permasalahan____________________________________________________

  1

  1.1. Latar Belakang __________________________________________________

  8

  2.2.2. Metode Distribusi Gumbel ___________________________________

  9

  2.2.3. Metode Distribusi Log Pearson Type III_________________________

  10

  2.3. Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi __________________________________

  14

  2.3.1. Uji Chi Kuadrat ____________________________________________

  12

  2.3.2. Uji Smirnov - Kolmogorov ___________________________________

  14

  2.4. Koefisien Pengaliran ______________________________________________

  16

  2.5. Perhitugan Distribusi Hujan Jam - jaman ______________________________

  16

  2.6. Analisa Debit Banjir ______________________________________________

  19

  2.6.1. Metode Unit Hidrograf dengan Menggunakan HEC- HMS 3.5 _______

  16

  2.6.1.1. Hidrograf Satuan Sintesis Snyder _______________________

  17

  2.6.1.2. Hidrograf Satuan Sintesis SCS _________________________

  18

  2.6.2. Penelusuran Banjir (Flood Routing) dengan menggunakan HEC – HMS

  20

  2.6.2.1. Metode Kinematik Wave Routing _______________________

  20

  2.6.2.2. Metode Lag Routing _________________________________

  23

  2.6.2.3. Metode Modified Puls Routing_________________________

  24

  2.6.2.4. Metode Maskingum Routing __________________________

  25

  2.7. Analisa Hidrolika ________________________________________________

  26

  2.7.1. Analisa Kapasitas Saluran dengan Menggunakan HEC RAS_________

  27

  2.8. Penelitian Sebelumnya_____________________________________________

  30 BAB III METODOLOGI

  3.1. Sistematika Pelaksanaan Penelitian __________________________________

  35

  3.2. Tahap Persiapan _________________________________________________

  35

  3.3. Tahapan Analisa _________________________________________________

  36

  xii

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Distribusi Curah Hujan ____________________________________________

  45

  4.1.1.Curah Hujan Wilayah _____________________________________________

  45

  4.1.2. Perhitungan Hujan Harian Rata-rata _________________________________

  45

  4.1.3. Analisa Frekuensi ________________________________________________

  46

  4.1.3.1. Distribusi Gumbel _________________________________________

  46

  4.1.3.2. Distribusi Log Pearson Tipe III _______________________________

  47

  4.1.3.3. Kesimpulan Analisa Statistik ________________________________

  49

  4.1.4. Uji Kecocokan __________________________________________________

  49

  4.1.4.1. Uji Chi-Kuadrat ___________________________________________

  49

  4.1.4.2. Uji Smirnov Kolmogorof ___________________________________

  53

  4.1.4.3. Kesimpulan Uji Kecocokan Distribusi _________________________

  55

  4.1.5. Perhitungan Curah Hujan Rencana Periode Ulang ______________________

  55

  4.1.6. Permodelan HEC-HMS ___________________________________________

  56

  4.1.6.1. CN ( Curve Number ) ______________________________________

  56

  4.1.6.2. Hasil Permodelan Eksisting _________________________________

  58

  4.1.6.3. Analisa Hidrolika Kondisi Eksisting ___________________________

  63

  4.1.6.4. Hasil Permodelan Eksisting dengan HEC-RAS___________________

  66

  4.1.6.5. Analisa Hidrolika Kondisi Skenario I __________________________

  67

  4.1.6.6. Hasil Permodelan Skenario I dengan HEC-RAS _________________

  70

  4.1.6.7. Analisa Hidrolika Kondisi Skenario II _________________________

  71

  4.1.6.8. Hasil Permodelan Skenario II dengan HEC-RAS _________________

  74

  4.1.6.9. Analisa Hidrolika Kondisi Skenario III ________________________

  75

  4.1.6.10 Hasil Permodelan Skenario III dengan HEC-RAS _______________

  78

  xiii

  4.1.6.11 Analisa Hidrolika Kondisi Skenario IV ________________________

  79

  4.1.6.12 Hasil Permodelan Skenario IV dengan HEC-Ras_________________

  81

  4.1.6.11 Analisa Hidrolika Kondisi Skenario V ________________________

  82

  4.1.6.12 Hasil Permodelan Skenario V dengan HEC-Ras _________________

  84

  4.1.6.13 Kesimpulan Hasil Permodelan Tiap-tiap Skenario ________________

  85 BAB V KESIMPULAN

  5.1. Kesimpulan ______________________________________________________

  89

  5.2. Saran ___________________________________________________________

  90 DAFTAR PUSTAKA _________________________________________________

  91 LAMPIRAN A (Perhitungan Tata Guna Lahan) __________________________

  93 LAMPIRAN B (Perhitungan Time Lag) ________________________________

  95

  xiv

  xv DAFTAR TABEL

  46 Tabel 4.3 Perhitungan distribusi Log Pearson Tipe III _______________________

  58 Tabel 4.12 Perhitungan Time Lag Perumahan Pepelegi Indah _________________

  56 Tabel 4.11 Perhitungan Luas Subdas, nilai CN dan Impervious ________________

  55 Tabel 4.10 Curah Hujan Distribusi Pearson Tipe III _________________________

  54 Tabel 4.9 Kesimpulan Uji Kecocokan Distribusi ___________________________

  53 Tabel 4.8 Perhitungan Uji Smirnov – Kolmogorof dist. Pearson III ____________

  52 Tabel 4.7 Nilai Kritis DO Uji Smirnov – Kolmogorof _______________________

  52 Tabel 4.6 Perhitungan X2 Uji Chi-kuadrat distribusi gumbel _________________

  49 Tabel 4.5 Perhitungan k ______________________________________________

  48 Tabel 4.4 Kesimpulan Analisa Statistik __________________________________

  46 Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana denga Gumbel _________________

Tabel 2.1 Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi ________________________

  28 Tabel 4.1 Curah Hujan Maksimum Tahunan 2001-2010 _____________________

  23 Tabel 2.10 Koefisien Kekasaran Manning “n” untuk Saluran __________________

  18 Tabel 2.9 Informasi yang Diperlukan dalam Model Penelusuran Kinematik Wave __

  17 Tabel 2.7 Koefisien Pengaliran (C) _______________________________________

  16 Tabel 2.6 Nilai Kritis DO Untuk Uji Smirnov - Kolmogorof ___________________

  13 Tabel 2.5 Nilai Kritis Distribusi Chi - Kuadrat______________________________

  12 Tabel 2.4 Nilai k Distribusi Log Pearson Type III untuk Setiap Nilai Cs (Koefisien Skewness) __________________________________________

  12 Tabel 2.3 Harga Reduce Mean (Sn) ______________________________________

  9 Tabel 2.2 Harga Reduce Mean (Yn) ______________________________________

  61

  xvi

Tabel 4.13 Hasil Permodelan Eksisting dengan HEC-HMS ___________________

  58 Tabel 4.14 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode ulang 10thn Eksisting ________

  66 Tabel 4.15 Kondisi Saluran Sekunder Eksisting ____________________________

  67 Tabel 4.16 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode ulang 10thn Skenario I _______

  70 Tabel 4.17 Kondisi Saluran Sekunder Skenario I ____________________________

  70 Tabel 4.18 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode ulang 10thn Skenario II ______

  74 Tabel 4.19 Kondisi Saluran Sekunder Skenario II ___________________________

  75 Tabel 4.20 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode ulang 10thn Skenario III ______

  78 Tabel 4.21 Kondisi Saluran Sekunder Skenario III __________________________

  79 Tabel 4.22 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode Ulang 10thn Skenario IV _____

  81 Tabel 4.23 Kondisi Saluran Sekunder ____________________________________

  82 Tabel 4.24 Tinggi Muka Air Akibat Hujan Periode Ulang 10thn Skenario V ______

  84 Tabel 4.25 Kondisi Saluran Sekunder ____________________________________

  85

  xv DAFTAR GAMBAR

  42 Gambar 3.7 Flow Chart Penelitian _______________________________________

  68 Gambar 4.10 Saluran Sekunder III skenario I ______________________________

  67 Gambar 4.9 Saluran Sekunder II skenario I ________________________________

  65 Gambar 4.8 Saluran Sekunder I skenario I _________________________________

  64 Gambar 4.7 Kondisi Saluran Tersier Eksisting _____________________________

  64 Gambar 4.6 Kali Semampir Eksising _____________________________________

  63 Gambar 4.5 Saluran Sekunder III Eksisting ________________________________

  63 Gambar 4.4 Saluran Sekunder II Eksisting ________________________________

  56 Gambar 4.3 Saluran Sekunder I Eksisting _________________________________

  45 Gambar 4.2 Permodelan HEC-HMS _____________________________________

  43 Gambar 4.1 Poligon Thiessen ___________________________________________

  41 Gambar 3.6 Skenario IV _______________________________________________

Gambar 1.1 Peta Lokasi ________________________________________________

  40 Gambar 3.5 Skenario III _______________________________________________

  39 Gambar 3.4 Skenario II _______________________________________________

  38 Gambar 3.3 Skenario I_________________________________________________

  37 Gambar 3.2 Jaringan Drainase Eksisting Perumahan Pepelegi Indah ____________

  31 Gambar 3.1 Kondisi Eksisting Perumahan Pepelegi Indah ____________________

  28 Gambar 2.5 Contoh Penampang Saluran dalam HEC RASS ___________________

  26 Gambar 2.4 Irisan Tampungan __________________________________________

  21 Gambar 2.3 Contoh Lag _______________________________________________

  20 Gambar 2.2 Unit Hidrograf SCS _________________________________________

  5 Gambar 2.1 Unit Hidrograf Snyder _______________________________________

  68

  xvi

  77 Gambar 4.23 Kondisi Saluran Tersier Skenario III __________________________

  83 Gambar 4.32 Persentase Rata-rata tinggi muka air __________________________

  83 Gambar 4.31 Kali Semampir skenario V __________________________________

  82 Gambar 4.30 Saluran Sekunder III skenario V _____________________________

  80 Gambar 4.29 Saluran Sekunder II skenario V ______________________________

  80 Gambar 4.28 Saluran Sekunder V skenario IV _____________________________

  80 Gambar 4.27 Saluran Sekunder IV skenario IV _____________________________

  79 Gambar 4.26 Saluran Sekunder III skenario IV _____________________________

  79 Gambar 4.25 Saluran Sekunder II skenario IV _____________________________

  77 Gambar 4.24 Saluran Sekunder I skenario IV ______________________________

  76 Gambar 4.22 Kali Semampir Kondisi Skenario III __________________________

Gambar 4.11 Kali Semampir Kondisi Skenario I ____________________________

  76 Gambar 4.21 Saluran Sekunder IV skenario III _____________________________

  75 Gambar 4.20 Saluran Sekunder III skenario III _____________________________

  75 Gambar 4.19 Saluran Sekunder II skenario III ______________________________

  73 Gambar 4.18 Saluran Sekunder I skenario III ______________________________

  72 Gambar 4.17 Kondisi Saluran Tersier Skenario II ___________________________

  72 Gambar 4.16 Kali Semampir Kondisi Skenario II ___________________________

  71 Gambar 4.15 Saluran Sekunder III skenario II ______________________________

  71 Gambar 4.14 Saluran Sekunder II skenario II ______________________________

  69 Gambar 4.13 Saluran Sekunder I skenario II _______________________________

  68 Gambar 4.12 Kondisi Saluran Tersier Skenario I ____________________________

  85

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

  Banjir atau terjadinya genangan di suatu kawasan pemukiman atau perkotaan masih banyak terjadi di berbagai kota di Indonesia salah satunya Kabupaten Sidoarjo. Banjir atau genangan di suatu kawasan terjadi apabila sistem yang berfungsi untuk menampung genangan itu tidak mampu menampung debit yang mengalir, hal ini akibat dari tiga kemungkinan yang terjadi yaitu : kapasitas sistem yang menurun, debit aliran air yang meningkat, atau kombinasi dari kedua-duanya. Pengertian sistem disini adalah sistem jaringan drainase di suatu kawasan. Sedangkan sistem drainase secara umum dapat didefinisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan /atau membuang kelebihan air ( banjir ) dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal, jadi sistem drainase adalah rekayasa infrastruktur di suatu kawasan untuk menanggulangi adanya genangan banjir ( Suripin, 2004 ).

  Kabupaten Sidoarjo diapit dua kali besar pecahan dari Kali Brantas, yaitu Kali Surabaya dan Kali Porong yang merupakan hilir dari DAS Brantas dan bermuara ke Selat Madura. Hilir yang terpecah menjadi dua kali ini membentuk suatu Delta dimana sebagian besar wilayah Sidoarjo berada disini ( Wulan, 2002 ) Kabupaten Sidoarjo juga sangat terpengaruh dari pasang surut air laut karena berhimpitan langsung dengan selat Madura. Disamping itu kondisi topografi Kabupaten Sidoarjo relatif rendah dan datar mengakibatkan Sidoarjo berpotensi untuk banjir. Kondisi tersebut membuat pemerintah Kota Sidoarjo untuk memiliki sebuah Masterplan Drainase yang nantinya akan digunakan sebagai pedoman untuk melaksanakan pembangunan sarana dan prasarana drainase yang memadai. Masterplan Drainase sekaligus untuk pedoman penentuan elevasi lantai bangunan yang terus berkembang berbanding lurus dengan kemajuan kota terhadap pemanfaatan lahan Kota Sidoarjo.

  Karena kondisi topografinya yang cenderung datar itulah sebagian besar daerah di wilayah sidoarjo sangat rawan dengan banjir tahunan yang sampai saat ini belum bisa terselesaikan. Salah satu daerah yang setiap tahun tergenang adalah kecamatan waru yang merupakan daerah perbatasan antara Kota Surabaya dan Kabupaten Sidoarjo yang mana merupakan lokasi dengan jumlah penduduk terbesar di Sidoarjo. Kecamatan Waru sendiri memiliki sebuah saluran primer pembuang utama yang menuju ke selat Madura yaitu Kali Buntung. Tidak hanya Kali Buntung, terdapat juga beberapa saluran lain yang bermuara ke Kali Buntung salah satunya Kali Semampir yang merupakan saluran pembuang dari beberapa pemukiman warga sawotratap denga hulu di Perumahan Pepelegi Indah Waru Sidoarjo yang merupakan salah satu kawasan banjir di kecamatan Waru.

  Pepelegi Indah Waru Sidoarjo merupakan perumahan yang telah ada sejak tahun 1980 dibangun oleh pihak bank BTN dengan program KPR dengan luas daerah ±14,2 ha yang berlokasi di kecamatan Waru kabupaten Sidoarjo. Perumahan yang dihuni

  2 ± 600 keluarga dengan luas rumah berkisar antara 120 – 160 m merupakan perumahan dengan sistem drainase yang bergantung pada saluran primer Kali Semampir.

  Saluran yang ada saat ini masih belum dapat berfungsi sebagaimana mestinya disebabkan oleh banyak faktor baik dari segi perencanaan maupun operasi dan pemeliharaan. Dari segi perencanaan tampaknya perencanaan hanya mengutamakan peninjauan kemampuan saluran terhadap jumlah aliran yang dituangkan dalam jumlah debit rencanan saja, tetapi belum meninjau profil permukaan alirannya, sehingga terdapat kondisi dimana ditinjau dari kapasitas saluran telah memadai tetapi elevasi permukaan airnya masih lebih tinggi dari pada permukaan tanah di daerah sekitarnya. Dalam hal ini kapasitas saluran hanya direncanakan berdasarkan bersarnya debit alirannya saja. Akibatnya dapat terjadi pada kondisi dimana permukaan air laut telah surut sampai dibawah elevasi dasar saluran, tetapi kondisi hulu masih tetap banjir. Sampai saat ini kawasan banjir di daerah tersebut masih luas, dengan tinggi genangan maksimum mencapai 0.5m, dan lama genangan lebih dari 12 jam untuk curah hujan tahunan.

  Melalui permasalahan akan dicari cara penanggulangan banjir yaitu melakukan beberapa simulasi dengan bantuan program HEC-RAS 4.0 antara lain melakukan uji model terhadap pembagian sub sistem drainase dengan metode 1D pada perumahan pepelegi indah. Pembagian sub sistem ini dilakukan dengan membagi distribusi air melalui saluran drainase tersier menuju saluran drainase sekunder kedalam beberapa skenario. Penelitian dilakukan hingga mendapatkan hasil yang semaksimal mungkin dalam menurunkan genangan di kawasan Perumahan Pepelegi Indah tersebut, sehingga penelitian ini diberi judul :

  

“SIMULASI PENATAAN SUBSISTEM UNTUK MENGURANGI GENANGAN

PADA SISTEM DRAINASE KAWASAN PERUMAHAN PEPELEGI INDAH

WARU SIDOARJO“

1.2.Perumusan Masalah

  Pada saat musim hujan tiba kawasan disekitar kali sawotratap terdapat beberapa titik salah satunya Perumahan Pepelegi Indah yang selalu tergenang banjir dengan area genangan cukup luas dengan waktu genangan yang lama. Kondisi banjir tersebut tentunya sangat dipengaruhi oleh kondisi sistem drainase perumahan tersebut.

  Terdapat beberapa permasalahan penting yang terkait dengan banjir dikawasan perumahan tersebut, antara lain : a. Apakah penampang saluran drainase perumahan tersebut merupakan parameter utama penyebab banjir ? b. Apakah pengaturan arah saluran tersier pada perumahan tersebut dapat menurunkan tinggi genangan banjir?

c. Apakah langkah yang harus dilakukan untuk mengatasai backwater Kali

  Semampir?

  d. Hal apakah yang menjadi pertimbangan dalam menentukan skenario terbaik dengan melihat pada dampak positif dan negatif yang dihasilkan dari masing-masing simulasi?

1.3.Tujuan Penelitian

  1. Mengetahui apakah penampang saluran drainase perumahan tersebut merupakan parameter utama penyebab banjir.

  2. Mengatur arah aliran saluran tersier agar dapat menurunkan tinggi genangan banjir.

  3. Mencari langkah terbaik dengan simulasi beberapa skenario untuk mengurangi besarnya dampak backwater Kali Semampir.

  4. Mencari skenario terbaik dengan mempertimbangkan dampak positif dan negatifnya.

1.4.Batasan Masalah

  Dalam penelitian ini juga terdapat batasan masalah yang tidak dibahas dan tidak dijadikan suatu pertimbangan dalam pelaksanaannya, antara lain :

  1. Dalam penelitian ini tidak memperhitungkan anggaran biaya dalam setiap usulan perencanaan baik itu pompa, boesem maupun sudetan baru,

  2. Tidak membahas tentang teknik pelaksanaan di lapangan,

  3. Tidak membahas sedimentasi,

  1.5.Manfaat Penelitian

  Penelitian ini diharap dapat menjadi sarana untuk pembelajaran bagi pihak yang membutuhkan referensi dalam penanggulangan banjir perumahan.

  1.6.Lokasi Penelitian Penelitian ini berlokasi di kawasan Perumahan Pepelegi Indah Waru Sidoarjo.

  Peta Lokasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Peta Lokasi

  Berdasarkan hasil survey lapangan yang dilakukan pada tgl 20 oktober 2016 dengan pengumpulan data terkait dimensi saluran, jaringan drainase serta contour tanah, maka pada Gambar 1.2 menunjukkan gambaran dari permukaan tanah Perumahan Pepelegi Indah Waru Sidoarjo.

Gambar 1.2 Kontur Tanah Perumahan Pepelegi Indah Waru Sidoarjo

  Kontur ini merupakan data awal yang akan digunakan untuk penentuan skenario arah saluran tersier. Hal ini disebabkan karena dalam penentuan arah buangan tersier harus juga mempertimbangkan kemiringan lahan.

  “Halaman ini sengaja dikosongkan”

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Curah Hujan Rata – Rata

  Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (pont rainfall). Mengingat hujan sangat bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk kawasan yang luas suatu hujan alat penakar hujan belum dapat menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam hal ini diperlukan perhitungan rata – rata curah hujan beberapa stasiun , data hujan yang diperlukan untuk analisa hidrologi telah tersihimpun data hujan sepanjang tahun.

  Kawasan perumahan pepelegi sebagian termasuk dalam DAS Kali Buntung dan Kali Semampir yang terdapat 1 stasiun hujan yaitu stasiun hujan Waru serta mempunyai luas

2 DAS ±34 Km . Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah

  curah hujan rata – rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada satu titik tertentu, curah hujan ini disebut juga sebagai curah hujan wilayah dan dinyatakan dalam mm. Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi curah hujan di seluruh daerah aliran sungai, maka dipilih beberapa stasiun yang tersebar di seluruh DAS. Stasiun terpilih adalah stasiun yang berada dalam cakupan areal DAS dan memiliki data pengukuran secara lengkap. Beberapa cara yang dapat dipakai untuk menentukan curah hujan rata – rata adalah sebagai berikut :

2.1.1. Cara Arithmatik Mean

  Pada cara arithmatik dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat pengamatan dapat dipakai untuk daerah penaliran di sekitar tempat itu dengan merata –rata langsung stasiun penakar hujan yang digunakan.

  = (R +R +R )................................................................................................................(2.1)

  1

  2

  3 (Suyono Sosrodarsono, 2006)

  

7

  Dimana:

  R = curah hujan daerah (mm)

  n = jumlah titik-titik pengamatan R 1 ,R 2 ,....R n = curah hujan ditiap titik pengamatan(mm)

  2.1.2. Cara Thiessen Poligon

  Pada cara Thiessen dianggap bahwa data curah hujan dari suatu tempat pengamatan dapat dipakai untuk daerah pengaliran di sekitar tempat itu. Cara ini digunakan apabila titik

• – titik pengamatan didalam daerah tersebut tidak menyebar merata, maka dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh pada tiap titik pengaamatan dengan curah hujan rata – rata daerah pengaliran di dataran yang kondisinya tidak sama. Cara perhitungan dengan membuat poligon yang memotong tegak lurus pada tengah – tengah garis penghubung dua stasiun hujan. Dengan demikian tiap stasiun penakar Rn akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup An. Perbandngan luas poligon untuk setiap stasiun yang besarnya An/A. Thiessen memberi rumusan sebagai berikut :

  ⋯ =

  ⋯ ⋯

  = ………………………........................................................…..…(2.2) ( Suyono Sosrodarsono, 2006) Dimana :

  = curah hujan daerah R 1 ,R 2 ...R n = curah hujan di tiap titikpengamatan A ,A ,...A = Luas daerah Thiessen yang mewakili titik pos curah hujan

  1 2 n n = jumlah titik – titik pengamatan A = Luas total daerah Thiessen , A = A 1 + A 2 +....+A n

  

8

2.2. Curah Hujan Rencana

  Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, untuk daerah yang tidak memiliki data debit (banjir maksimum tahunan) maka debit banjir rencananya dihitung dengan metode curah hujan – limpasan (rainfall – runoff). Perhitungannya dimulai dari curah hujan rencana yang dikonversi menjadi curah hujan jam – jaman kemudian dikali karakteristik daerah aliran sungainya yang dikenal dengan nama hidrograf satuan. Sedagkan curah hujan rencana yang dalam hal ini adalah curah hujan harian diperoleh dari data curah hujan harian maksimum tahunan diolah dengan metode analisis frekuensi. Analisis frekuensi data curah hujan rencana dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa distribusi probabilitas yang banyak digunakan dalam hidrologi, yaitu : Distribusi Gumbel, Distribusi Normal, dan Distribusi Log Pearson III. Persyaratan pemakaian distribusi tersebut didasarkan pada nilai Koefisien Skewness dan koefisien Kuortosis , seperti persyaratan yang tercantum pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Persyaratan Pemilihan Distribusi Frekuensi

  Parameter Data Statistik Distribusi Koefisien Koefisien Frekuensi Skewness Kurtosis

  (Cs) (Ck) Gumbel

  1.14

  5.4

• 0.015 <Cs < 2.7 < Ck< Distribusi Normal

  0.05

  3.0

  2 Log Pearson III bebas

  1.5 Cs + 3

  ( Soemarto, 1995)

2.2.1. Metode Distribusi Normal

  Dalam analisis hidrologi distribusi normal sering digunakan untuk menganalisis frekuensi curah hujan, analisis statistik dari distribusi curah hujan tahunan, debit rata-rata tahunan. Distribusi tipe normal, mempunyai koefisien kemencengan (Coefisien of skewness) atau CS = 0

  1. Nilai rata – rata

X= ∑ ………………………..........................................................…....….…(2.3)

  (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisis Data. Jilid I. Soewarno) )

  

9

  

10

Dimana :

  3. Koefisien Kurtosis

  Ck= Koefisien Kurtosis Sd = Standart Devisiasi dari sample (mm)

  (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisis Data. Jilid I. Soewarno) Dimana :

  ( ) ( ) ( ) …………………..........................................................…….(2.5)

  ∑ ( )

  CK=

  Pengukuran kurtosis dimaksud untuk mengukur keruncingan dari bentuk kurva distribusi, yang umumnya dibandingkan dengan distribusi normal.

  X = Rata – rata hitung dari sample (mm) Xi = nilai variant ke-i (mm) n = Jumlah data

  X = nilai rata – rata (mm) Xi = nilai pengukuran dari suatu variant (mm) n = Jumlah data

  Cs = Koefisien kemencengan Sd = Standart Devisiasi dari sample (mm)

  ………………………..............................................................…(2.4) (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisis Data. Jilid I. Soewarno) Dimana :

  ∑ ( ) ( ) ( )

  Cs =

  Kemencengan (skewness) adalah suatu nilai yang menunjukan derajat ketidaksimetrisan dari suatu bentuk distribusi.

  2. Koefisien Kemencengan (Cs)

  = Rata – rata hitung dari sample (mm) X i = Nilai variant ke-i (mm) n = Jumlah data

2.2.2. Distribusi Gumbel

  Untuk menghitung curah hujan dengan massa ulang tertentu menurut Gumbel dapat dipakai perumusan sebagai berikut :

• X T = - (Y T – Y n ) .....................................................................................................(2.6)

  (Soemarto,1995) Dimana : X = Nilai variat yang diharapkan terjadi

  T = Nilai rata – rata hitung varian

  Sd = Standart devisiasi (simpangan baku) ∑( )

  S = .................................................................................................................(2.7) Y T = Nilai reduksi varian dari variable yang diharapkan terjadi pada periode ulang tertentu hubungan antara periode ulang T dengan Y dihitung dengan menggunakan rumus

  T

  2.8 Rumus hubungan antara periode ulang T dengan Y T : untuk T > 20, maka : Y = ln T T

  Y T = -ln [ −ln( )] ........................................................................................................(2.8) ( Bambang Triatmojdo, 2008)

  Y n = Yn = Nilai rata – rata dari reduced variable Y, merupakan fungsi jumlah data n, dapat dilihat pada Tabel 2.2 Sn = Simpangan baku dari reduced variable Y, merupakan fungsi dari jumlah data n dapat diluhat pada tabel 2.3

  

11

  

Tabel 2.2.Harga Reduced Mean (Yn)

  (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan hal 52 )

Tabel 2.3. Harga Reduced Deviation (Sn)

  (Sumber : Dr. Ir. Suripin, M. Eng. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan hal 52 )

2.2.3. Distribusi Log Pearson III

  Perkiraan besarnya probabilitas hujan rencana dengan periode ulang T tahun dengan metode ini menggunakan perumusan : LogX = + k ( ) ……………………............................................…..(2.9)

  Dimana : Log X = nilai variat X yang diharapkan terjadi pada periode ulang tertentu

  = rata – rata hitung nilai X hasil pengamatan ( ) = standar devisiasi logaritmik nilai X hasil pengamatan k = Karakteritik dari Log Pearson Type III (lihat Tabel 2.4)

  Prosedur untuk menentukan kurva distribusi Log Pearson type III, adalah :

a. Tentukan logaritma dari semua nilai variat X

  

12

  2.2 -0.33 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.454 6.200 2.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298 5.910 1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848 3.449 4.147 5.660 1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.386 3.990 5.390 1.4 -0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.721 5.110 1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661 4.820 1.0 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489 4.540 0.9 -0.148 0.769 1.339 2.019 2.498 2.957 3.401 4.395 0.8 -0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.312 4.250 0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.874 3.223 4.105 0.6 -0.099 0.800 1.328 1.936 2.359 2.755 3.132 3.960 0.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311 2.686 3.041 3.815 0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261 2.615 2.949 3.670 0.3 -0.05 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856 3.525 0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763 3.380 0.1 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.670 3.235 0.0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 3.090

  2

  0.1 3.0 -0.396 0.42 1.180 2.278 3.152 4.054 4.976 7.250 2.5 -0.36 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652 6.600

  0.5

  1

  2

  4

  10

  20

  50

  25 50 100 200 1000 Peluang (%)

  10

  5

  Kemencengan Periode Ulang (Tahun) (CS)

  13

Tabel 2.4. Nilai k Distribusi Log Pearson Type III untuk Setiap nilai Cs (Koefisien Skewness)

  e. Tentukan anti log dari Log X, untuk mendapatkan nilai X yang diharapkan terjadi pada periode tertentu sesuai dengan nilai Cs-nya (lihat pada Tabel 2.4)

  ) ……………………..................................................…..(2.12)

  ∑( ) ( )( )(

  Cs =

  d. Hitung nilai koefisien kemencengan / skewness

  ∑( ) …………………….............................................…..(2.11)

  c. Hitung nilai devisiasi standarnya dari Log X : =

  = jumlah data

  ∑ …………........…………...................................................…..(2.10)

  b. Hitung nilai rata - ratanya : =